Núverandi heimildir, efna. Tegundir efna núverandi heimildum og tæki

Núverandi heimildir , efna (skammstafað HIT) - aðlögun, þar sem orka redox hvarfinu er breytt í raforku. Önnur nöfn þeirra - Rafefnafræðilegt klefi, Galvanic klefi , Rafefnafræðilegt klefi. Meginreglan rekstri þeirra er eftirfarandi: samspil tveggja hvarfefni veldur efnahvörf með stöðugum rafstraumi máttur úthlutun. Í öðrum núverandi uppspretta ferli raforkuframleiðslu stað multistage fyrirætlun. Fyrst út varmaorku, þá er umbreytt í vélrænum og aðeins þá í raforku. Advantage HIT - einn þrepa ferli, þ.e.a.s. rafmagninu fengin beint, hliðarbraut þau stig að útvega varma og vélrænni orku.

saga

Hvernig var fyrsta lind? efna heimildir voru kallaðir galvanic frumur eftir ítalska vísindamanninn átjándu öld - Luigi Galvani. Hann var læknir, anatomist, lífeðlisfræðingur og eðlisfræðingur. Eitt af þeim sviðum rannsókna hans var að rannsaka viðbrögð dýra við ýmsum ytri áhrifum. Kemísk Aðferð til að framleiða rafmagn hefur verið opnuð Galvani óvart, á meðan einn af tilraunum hans á froska. Það er tengdur við hrátt taug í froskinn fótleggjum tveimur málmum plötum. Þegar þetta gerðist vöðvastæltur samdrætti. Eigin skýring á þessu fyrirbæri Galvani var rangt. En niðurstöður tilrauna hans og athugunum hjálpaði samlanda sína Alessandro Volta í síðari rannsóknum.

Volta hætti í starfi sínu kenninguna um tilvik af rafstraum í gegnum efnahvörf milli tveggja málma í snertingu við vöðvavef á froskinn. Fyrsti efna núverandi uppspretta leit út eins og ílát með saltvatni, með plötum sökkt þar af sink og kopar.

Í iðnaði stíl CCS byrjaði að vera framleitt á seinni hluta nítjándu aldar, þökk sé Frakkinn Leklanshe sem finna aðal mangan og sink frumur með salti salta, sem heitir eftir honum. Eftir nokkur ár, þetta hefur verið bætt rafhlöðueiningu öðrum vísindamönnum og er aðeins helstu efna upptök raforku fyrir 1940.

Hönnun og rekstur HIT

efna núverandi uppspretta tækinu felur í sér tvær rafskaut (leiðara af fyrsta tagi) og íhlutun raflausn (stjórnandi af seinni tagi, eða jón leiðari). Á landamærum rafræna möguleika myndast á milli þeirra. Rafskautið dag sem afoxandi miðillinn er oxað kölluð forskautsins, og sá þar sem oxunarmiðillinn bati - bakskaut. Saman við rafvökvann, eru þeir Rafefnafræðilegt kerfi.

A byproduct af redox hvarfsins á milli rafskautanna er viðburður af rafstraum. Á þessum viðbrögðum, sem draga úr umboðsmanni er oxað og þráavarnarefni gefur rafeindir sem tekur þá og vegna þess að þetta er endurreist. Tilvist raflausnarinnar á milli bakskautsins og forskautsins er forsenda viðbrögð. Ef eingöngu blandað saman duft af tveimur mismunandi málma, engin rafmagns útskrift kemur ekki fram, öll orka verður sleppt sem hita. Salta þarf að hagræða því ferli að rafeindatilfærslur. Oftast virkar saltupplausnina eða brætt á gæðum hennar.

The rafskaut líta út eins og málmplötu eða rist. Á immersion þeirra í raflausn vaknar rafmagns spennuna á milli þeirra - opinn hringrás spennu. Rafskautaverksmiðju hefur tilhneigingu til áhrifa rafeinda og bakskaut - til samþykktar. Á yfirborði þeirra efnahvarf byrjar. Þeir stöðvuð með opnun keðju, svo og þegar einn af hvarfefnunum sem neytt. Breaking fer fram með fjarlægingu á einu af rafskautin eða salta.

Samsetning electrochemical kerfi

Núverandi heimildum efna, oxandi efni eru notuð sem sölt súrefni sýru, súrefni, halíð, hærra málmoxíð nitroorganic efnasambandi og t. D. afoxandi miðlar í henni eru málmar og neðri oxíð þeirra, vetni og vetniskolefnisefnasambönd. Sem blóðsöltum notað:

1. Vatnskenndar lausnir af sýrum, basa, salt og svo framvegis. D.
2. Lausnum án við Ion leiðni fengin með því að leysa saltið í lífrænum eða ólífrænum leysum.
3. salt bráðnar.
4. Solid efnasambönd með jónandi grindurnar, þar sem einn af þeim hreyfanlegu jónum.
5. Matrix blóðsöltum. Þessi vökvi lausnir eða bráðnar eru staðsett í göt sem eru solid sem leiðir ekki, líkama - elektronositelya.
6. Jónskipta sölt. Þetta solid tengingu við fasta jónandi hópa af sama merki. annað merki Jónasar en farsíma. Þessi eign gerir leiðni salta Einskauta.

Galvanic rafhlaða

Efna núverandi heimildir samanstanda af rafefnafræðilegra frumum - frumur. Spenna í einni af þessum frumum er lítill - frá 0,5 til 4V. Eftir þörfum, HIT nota galvanic rafhlöðuna, sem samanstendur af nokkrum framhaldsþáttum tengdra þátta. Það er stundum notað samhliða eða í röð samsíða tengingu nokkrum þáttum. Í röð hringrás alltaf eru aðeins sömu aðal rafhlöður. Þeir ættu að hafa sömu breytur eru: electrochemical kerfi, hönnun, ferli tilbrigði og stærð. Fyrir hliðtengja er hægt að nota þætti mismunandi stærðum.

flokkun HIT

Efna heimildir eru mismunandi í:

• stærð;
• smíði;
• hvarfefni;
• Nature energoobrazuyuschey viðbrögð.

Þessir þættir skilgreina árangur af CCS henta fyrir ákveðna umsókn.

Flokkun rafefnafræðilegra frumum sem byggjast á mismunandi meginreglunni um rekstri. Það fer eftir þessum eiginleika, greina:

1. Primary efna heimildir - einnota atriði. Þeir hafa ákveðna prófunarefni sem eru lager, sem er neytt í hvarfinu. Eftir slíka fullt rennsli klefi missir skilvirkni. Í annarri aðal högg er kallað galvanic frumur. Trúr mun einfaldlega kalla þá - þáttur. Einfaldasta dæmið um aðal aflgjafa - "Battery" AA.
2. Endurhlaðanlegar efna núverandi heimildir - rafhlöður (einnig kölluð efri, afturkræf HIT) eru einnota þættir. Með því að farið núverandi frá ytri hringrás í öfuga átt í gegnum rafhlöðu eftir djúpafhleðsla eyddi Hvarfefnunum eru endurunnin aftur samansafn efnaorku (rukkun). Vegna möguleika á hleðslu frá utanaðkomandi stöðugum núverandi uppspretta tæki er notað í langan tíma, með hléum til að endurhlaða. Ferlið við að búa til raforku er kallað rafgeymisins útskrift. Þar á meðal högg rafhlöður mörgum raftækjum (fartölvur, farsíma og svo framvegis. N.).
3. Thermal efna heimildir - tæki samfellda aðgerð. Á rekstri þeirra er stöðugt flæði af nýjum lotur af efnum og fjarlægja myndefna.
4. Sameinuðu (polutoplivnyh) electrochemical frumur hafa birgðir af einum af hvarfefnunum. Annað tækið er til staðar að utan. Lífi tækinu fer eftir framboði á fyrstu hvarfefni. Combined efna uppsprettur rafstraum eru notuð sem rafhlöður, ef það er möguleiki á að endurheimta gjald sitt með því að láta strauminn frá utanaðkomandi aðilum.
5. HIT Renewable endurhlaða vélrænt eða efnafræðilega. Fyrir þá, það er hægt að skipta eftir fullt gjald varið prófefni á nýjum hlutum. Það er, að þeir eru ekki samfelldar tæki eins vel, eins og rafhlöður reglulega endurhlaða.

einkenni HIT

Helstu eiginleikar efna aflgjafa ma:

1. Open hringrás spennu (Ocv eða afhleðsla spenna). Þetta hlutfall veltur fyrst og fremst á the electrochemical kerfinu (blanda af afoxandi miðli, sem oxunarmiðillinn og raflausnin). Einnig Ocv komið fyrir hjá þéttni blóðsalta, hlutfalli sleppingu, hitastigi og aðrir. Ocv veltur á verðmæti núverandi flæða gegnum HIT.
2. Power.
3. Rennsli núverandi - eftir ytri hringrás viðnám.
4. Getu - hámarks magn af raforku sem gefur högg þegar það er algerlega tæmd.
5. Orkuinnihald - hámark orka berast í fullum útskrift tæki.
6. Orka einkenni. Fyrir rafhlöður, það er fyrst og fremst tryggt fjölda charge útskrift hringrás án þess að lækka spennu eða hleðslurýmd (úrræði).
7. Hiti á bilinu árangur.
8. Geymslutími - hámarks magn af tíma á milli framleiðslu og fyrstu útskrift tæki.
9. Endingartíma - hámarks alls geymslu og vinna líf. Fyrir eldsneyti frumur eru mikilvæg tímabil þjónustunnar með samfellda og hléum rekstur.
10. Heildarkostnaður orku afhent fyrir allt lífið.
11. Vélrænni styrk með tilliti til titringi, lost, og svo framvegis. N.
12. Geta til að vinna í hvaða stöðu.
13. Áreiðanleika.
14. Auðvelt viðhald.

Kröfur fyrir HIT

The hönnun af rafefnafræðilegra frumur ætti að veita umhverfi sem stuðlar að hagkvæmustu viðbrögð. Þessi skilyrði eru:

• koma í veg fyrir núverandi leka;
• Uniform vinna;
• vélrænni styrk (þar með talið þéttingu);
• aðskilnaður hvarfefhunum;
• að hann snerti vel milli rafskautanna og raflausnar;
• rennsli núverandi from the reaction svæði til utanáliggjandi framleiðsla með lágmarks tap.

Núverandi heimildir, efna verður að uppfylla eftirfarandi almennar kröfur:

• hæstu gildin á sérstakar breytur;
• hámarks hitastig á bilinu operability;
• mesta streitu;
• lágmarks kostnaður við orkueiningu;
• spennu stöðugleika;
• hlaða varðveislu;
• öryggi;
• vellíðan af viðhaldi, og helst engin þörf fyrir það;
• lengi lífið.

Operation HIT

Helstu kostur á aðal frumur - engin þörf fyrir viðhald. Áður en þú byrjar að nota þær nóg til að athuga útlit, geymsluþol. Þegar hann er tengdur það er mikilvægt að fylgjast pólun og athuga áreiðanleika tækisins tengiliði. Flóknari efna heimildum - rafhlöður, eru krefjandi alvarlegri umönnun. Tilgangur þjónustu þeirra - hámarks framlengingu lífsins. Umhyggju fyrir rafhlöðu er:

• viðhald hreinleikastig;
• fylgjast með opinn hringrás spennu;
• viðhalda rafvökva (fyrir refilling aðeins af eimuðu vatni er hægt að nota);
• Eftirlit með þéttni blóðsalta (með sykurflotvog - simple búnað til að mæla vökva þéttleika).

Á rekstri rafefnafræðilegum frumum þarf að uppfylla allar kröfur um örugga notkun raftæki.

HIT Flokkun rafefnafræðilegra kerfa

Tegundir efna núverandi heimildum, eftir kerfinu:

• leiða (acid);
• nikkel-kadmíum, nikkel-járn, nikkel-sink;
• mangan-sínk, kopar-sink, kvikasilfur, sink, sink-klóríð;
• silfur-sink, silfur og kadmíum;
• Air-málmur;
• nikkel-vetnis og silfur-vetni;
• mangan-magnesíum;
• litíum og t. d.

Modern notkun heparíns

Núverandi heimildir, efna- Það er nú notað í:

• ökutæki;
• flytjanlegur tæki;
• her og pláss tækni;
• vísinda búnað;
• Medicine (hjartagangráð).

Þekki dæmi um HIT á heimilinu:

• rafhlöður (þurr frumur);
• rafhlöður flytjanlegur Heimilistæki og rafeindatækni;
• Uninterruptible aflgjafa;
• bíll rafhlöður.

Sérstaklega víða samþykkt lithium efna uppsprettur raforku. Þetta er vegna þess að litíum (Li) hefur hæsta orku þéttleika. Sú staðreynd að það státar neikvæða rafskaut möguleika á öllum öðrum málmum. Lithium-jón rafhlöður (LIA) á undan öllum öðrum gildum CCS og sérstakur orku vinnandi spennu. Nú þeir læra smám nýja kúlu - Vegasamgöngur. Í vísindalegum framvindu tengjast bættum litíum rafhlöður, mun fara í átt að ultrathin hönnun og stórum rafhlöðum þung.